15.2 : Movimento rotatorio attorno ad un asse fisso

La rotazione di un corpo rigido attorno a un asse fisso fa sì che ogni punto al suo interno tracci un percorso circolare attorno a una linea o punto specifico. Il termine dato a questo tipo di rotazione è definito dalla posizione angolare, simboleggiata dall'angolo θ. Questo angolo viene misurato da una linea di riferimento statica all'oggetto rotante. Da questa posizione angolare, qualsiasi variazione viene definita spostamento angolare, indicato con dθ. L'entità di questo spostamento può essere calcolata in gradi, radianti o rivoluzioni, dove una rivoluzione equivale a 2π radianti. Questa misurazione aiuta a comprendere la posizione dell'oggetto nel suo movimento rotatorio. La direzione dello spostamento angolare è determinata dalla regola della mano destra, il che significa che si allinea con l'asse di rotazione.

Un altro aspetto del movimento rotatorio è la velocità angolare, simboleggiata da ω. Indica la velocità con cui cambia lo spostamento angolare ed è quantificato in radianti al secondo. La velocità angolare definisce la velocità con cui lo spostamento angolare cambia nel tempo e viene misurata in radianti al secondo. Inoltre entra in gioco il concetto di accelerazione angolare, simboleggiato da α. L'accelerazione angolare indica quanto velocemente o lentamente la velocità angolare cambia nel tempo. Si misura nell'unità di radianti al secondo quadrato.

Come lo spostamento angolare, sia la velocità angolare che l'accelerazione angolare sono quantità vettoriali, nel senso che hanno sia grandezza che direzione. Questi vettori sono orientati lungo l'asse di rotazione, indicando la direzione della rotazione.

Comprendere questi concetti è fondamentale per comprendere la meccanica del movimento rotatorio. Forniscono un quadro completo per comprendere come ruotano gli oggetti e le forze che influenzano il loro movimento.